Jean-François Briat est chercheur au sein de l'UMR Biochimie et physiologie moléculaire des plantes (INRA et CNRS, Montpellier) . Il présente les bienfaits et limites du fer sur la santé des plantes et des hommes, et les solutions agronomiques, génétiques et biotechnologiques, pour atteindre un équilibre en fer optimal.
Philippe Eveillard est responsable Agronomie-Environnement à l'UNIFA, l'Union des industries de la fertilisation. Spécialiste de la législation et des bonnes pratiques, il présente les caractéristiques et l'intérêt des fertilisants, leurs effets sur la santé des plantes, et les innovations à favoriser dans ce domaine.
Le programme ACEFA conduit par le MINADER, le MINEPIA et l'Agence Française de Développement a fait l'objet d'une présentation aux Journées de l'Entrepreneuriat Jeunesse (JEJ). Les JEJ, organisées par la Synergie de la Jeunesse Camerounaise et le GICAM, ont accueilli pour la troisième journée orientée "Entrepreneuriat agricole - Agrobiz Day" M. NKENG PEH, Coordonnateur Régional Littoral. Il a fait une présentation des outils et méthodes d'accompagnement de son institution, ainsi que des financements dont pourraient bénéficier les jeunes porteurs de projets des domaines agricoles et pastoraux.
Livret abadie semis direct et couverts vegetaux en route vers une agriculture...severinlavoyer
Association Française d'Agroforesterie - Décembre 2015
Ferme en polyculture et élevage bovin (lait et engraissement) en Semis Direct sous Couvert Végétal (SCV) : EARL Abadie - Gers
L'EARL Abadie s'est depuis plusieurs années modernisée et a amorcé des changements drastiques sur ses pratiques culturales. Forte de ses échecs et réussites, elle a aujourd'hui totalement réorienté son système de production et a décidé de faire de l'agroécologie une opportunité plutôt qu'une contrainte, ceci afin d'assurer la durabilité de la ferme (triple performance : économique, agroenvironnementale et sociale) et de retrouver la sérénité et la confiance au quotidien. Elle a misé pour cela sur une agriculture du carbone qui permet simultanément de produire et préserver.
Philippe Eveillard est responsable Agronomie-Environnement à l'UNIFA, l'Union des industries de la fertilisation. Spécialiste de la législation et des bonnes pratiques, il présente les caractéristiques et l'intérêt des fertilisants, leurs effets sur la santé des plantes, et les innovations à favoriser dans ce domaine.
Le programme ACEFA conduit par le MINADER, le MINEPIA et l'Agence Française de Développement a fait l'objet d'une présentation aux Journées de l'Entrepreneuriat Jeunesse (JEJ). Les JEJ, organisées par la Synergie de la Jeunesse Camerounaise et le GICAM, ont accueilli pour la troisième journée orientée "Entrepreneuriat agricole - Agrobiz Day" M. NKENG PEH, Coordonnateur Régional Littoral. Il a fait une présentation des outils et méthodes d'accompagnement de son institution, ainsi que des financements dont pourraient bénéficier les jeunes porteurs de projets des domaines agricoles et pastoraux.
Livret abadie semis direct et couverts vegetaux en route vers une agriculture...severinlavoyer
Association Française d'Agroforesterie - Décembre 2015
Ferme en polyculture et élevage bovin (lait et engraissement) en Semis Direct sous Couvert Végétal (SCV) : EARL Abadie - Gers
L'EARL Abadie s'est depuis plusieurs années modernisée et a amorcé des changements drastiques sur ses pratiques culturales. Forte de ses échecs et réussites, elle a aujourd'hui totalement réorienté son système de production et a décidé de faire de l'agroécologie une opportunité plutôt qu'une contrainte, ceci afin d'assurer la durabilité de la ferme (triple performance : économique, agroenvironnementale et sociale) et de retrouver la sérénité et la confiance au quotidien. Elle a misé pour cela sur une agriculture du carbone qui permet simultanément de produire et préserver.
Les sols, épiderme vivant de la terre et un patrimoine à déchiffrer, préserver et valoriser,l'une de ces propriété physiques est:
la structure du sol qui comme l'agencement en 3D des particules primaires de ce sol,
Les techniques de culture in vitro cherchent à contrôler les facteurs de l’environnement (température, lumière, composition du milieu…) du fragment de plante mis en culture afin de l’orienter vers un programme d’évolution déterminé.
Présentation sur les ontologie :
le concept de base, les langages, et les applications dans les différents domaines.
Exposé présenté par Benouini Rachid, Adnane Eddariouache dans FST Fès 2013-2014.
Les sols, épiderme vivant de la terre et un patrimoine à déchiffrer, préserver et valoriser,l'une de ces propriété physiques est:
la structure du sol qui comme l'agencement en 3D des particules primaires de ce sol,
Les techniques de culture in vitro cherchent à contrôler les facteurs de l’environnement (température, lumière, composition du milieu…) du fragment de plante mis en culture afin de l’orienter vers un programme d’évolution déterminé.
Présentation sur les ontologie :
le concept de base, les langages, et les applications dans les différents domaines.
Exposé présenté par Benouini Rachid, Adnane Eddariouache dans FST Fès 2013-2014.
"Les animateurs des 6 ateliers de travail présentent leurs conclusions :
- Jean-Michel Meunier (Sakata) pour l'atelier 1 : Amélioration variétale et nutrition des plantes.
- Dominique Didelot (IRSTEA) pour l'atelier 2 : Les technologies au service de la nutrition des plantes.
- Cédric Bertrand (Université de Perpignan, LCBE) pour l'atelier 3 : Potentiel des extraits de plantes et microbiens.
- Laurent Augier (Agrimip Innovation) pour l'atelier n°4 : Performance du système racinaire et inoculants microbiens.
- Jean Michel Médoc (CIRAD) pour l'atelier 5 : Optimiser la gestion des matières organiques.
- Olivier Zébic (Cabinet Zébic) pour l'atelier n°6 : Sait-on ferti-irriguer la vigne ?
Clôture des Rencontres par Jean-Michel Meunier (Sakata)."
Dimitri Athanassiou (Rougeline), Alain Bouthier (Arvalis) et Olivier Zébic (Cabinet Zébic) présentent les incidences de la nutrition des plantes sur les produits agroalimentaires et les conséquences sur la santé.
Directrice adjointe de l'Institut Jean-Pierre Bourgin (Institut de recherche végétale, INRA de Versailles) Françoise Vedèle fait un focus sur la génétique et les effets de l'azote dans la nutrition des plantes.
Philippe Hinsinger est directeur d'unité adjoint de l'UMR "Ecologie Fonctionnelle et Biogéochimie des Sols et Agrosystèmes de Montpellier" (Eco&Sols). Il fait un point sur l'état de la ressource en phosphore de nos sols, et les futurs enjeux environnementaux et économiques liés à cette ressource.
Guillaume Duboin, Président du Pôle de compétitivité Qualiméditerranée, accueille les participants de la 4ème édition des Rencontres Qualiméditerranée.
Plus de Pôle de compétitivité Qualiméditerranée (18)
Accueil officiel des Rencontres Qualiméditerranée 2012
Pourquoi et comment améliorer la nutrition en fer des plantes
1. Nutrition des plantes :
Innover pour une agriculture
compétitive et durable
15 & 16 novembre 2012 - Montpellier SupAgro INRA
www.rencontres–qualimediterranee.fr
3. Pourquoi et comment améliorer la nutrition
en fer des plantes ?
Le fer est un élément essentiel du monde
vivant
• 4ème élément le plus abondant sur la planète
• Fe = métal de transition
• Fe2+ = fer ferreux, réduit
• Fe3+ = fer ferrique, oxydé
• Impliqué dans toutes les réactions d’oxydo-réduction et
dans les chaînes de transfert d’électrons des cellules
Mais….
BRIAT Jean-François /CNRS-UMR B&PMP
4. Pourquoi et comment améliorer la nutrition
en fer des plantes ?
Le fer est un facteur limitant de la production de
biomasse
• Fer = facteur limitant dans 30 à 40 % des océans pour la production
primaire de phytoplancton (Martin & Fitzwater 1988 Nature 331: 341-343)
• Egalement facteur limitant pour la production de biomasse des
végétaux supérieurs (Ravet et al 2009 Plant Journal 57: 400-412 )
BRIAT Jean-François /CNRS-UMR B&PMP
5. Pourquoi et comment améliorer la nutrition
en fer des plantes ?
Le fer est peu disponible
Fe3+ Fe2+
pH > 7
Fe(OH)3 insoluble
• 1 / 3 des sols cultivés sont concernés (sols calcaires)
• Carence en fer = chlorose inter-nervaire
BRIAT Jean-François /CNRS-UMR B&PMP
6. Pourquoi et comment améliorer la nutrition
en fer des plantes ?
La chlorose ferrique impacte le rendement et la
qualité des produits végétaux
Chloroplastes = organites des feuilles contenant la chlorophylle
+ photosynthèse : assimilation CO2 ---> squelette C des
molécules organiques
+ N et S assimilation ---> Synthèse des Acides Aminés et
des Vitamines
+ Fe - Fe
BRIAT Jean-François /CNRS-UMR B&PMP
7. Pourquoi et comment améliorer la nutrition
en fer des plantes ?
La qualité des produits végétaux (contenu en fer)
impacte la santé humaine
• La diète de 2/3 de la population mondiale repose sur des produits
végétaux
• 100 g de farine de céréales contiennent moins de 10% de la
recommandation journalière d’apport de fer.
En conséquence :
• 3 milliards d’humains sont carencés en fer (retard du
développement psycho-moteur, fatigue chronique, plus grandes
susceptibilité aux infections …)
source : http://www.who.int/nutrition/topics/ida/en/index.html
BRIAT Jean-François /CNRS-UMR B&PMP
8. Pourquoi et comment améliorer la nutrition
en fer des plantes ?
Le chlorose ferrique est réversible
• 50% de fer et de chlorophylle en moins dans les feuilles après
dix jours de carence en fer
• Réversible 48 h après apport de fer.
BRIAT Jean-François /CNRS-UMR B&PMP
9. Pourquoi et comment améliorer la nutrition
en fer des plantes ?
Le fer en excès peut-être toxique
(Superoxide ion )
Fe2+ + O2 Fe3+ + O2•-
Stress Oxydatif
Fe2+ + H2O2 Fe3+ + HO•
+ HO-
(Hydroxyl radical)
Reaction de Fenton
• Humains = hémochromatose
• Plantes = « bronzing » (Riz)
BRIAT Jean-François /CNRS-UMR B&PMP
10. Pourquoi et comment améliorer la nutrition
en fer des plantes ?
Les acteurs moléculaires de la nutrition en fer :
acquisition du fer par les racines
SOIL ROOTS
H+ AHA2
H+ NON-GRAMINEES
Fe3+ FRO2
Fe2+ IRT1 Fe2+
Phytosiderophores
PS TOM1 PS
YS1 Fe3+-PS GRAMINEES
Fe3+-PS
• Avantage écologique
des graminées en sol • 2 principes :
calcaire • réduction
• chélation
BRIAT Jean-François /CNRS-UMR B&PMP
11. Pourquoi et comment améliorer la nutrition
en fer des plantes ?
Les acteurs moléculaires de la nutrition en fer :
distribution entre organes et tissus
• Combinatoire de transporteurs
membranaires et de petites
molécules organiques (citrate et
nicotianamine) affines pour Fe2+ et
/ ou Fe3+
(Curie et al 2009 Ann Bot 103: 1-11)
• Les 2 principes réduction et
chélation s’appliquent aussi à ce
niveau
BRIAT Jean-François /CNRS-UMR B&PMP
12. Pourquoi et comment améliorer la nutrition
en fer des plantes ?
Les acteurs moléculaires de la nutrition en fer :
répartition intracellulaire
• Trois compartiments clés du métabolisme
cellulaire du fer : vacuoles, mitochondries et
chloroplastes
• Répartition coordonnée du fer entre ces trois
compartiments par transporteurs membranaires,
petites molécules organiques affines du fer, en
utilisant les deux principes de réduction et de
chélation
• Machineries de biogenèse de l’hème et des
centre Fe-S dans chloroplastes et mitochondries
= cœur du métabolisme cellulaire (respiration /
photosynthèse) et donc de la production végétale
(Briat et al 2007 Curr Opin Plant Biol 10: 276-282)
BRIAT Jean-François /CNRS-UMR B&PMP
13. Pourquoi et comment améliorer la nutrition
en fer des plantes ?
Les solutions agronomiques : cibler les
variables réduction et / ou chélation
• Augmenter la disponibilité du fer du sol : acidification,
amendements organiques (acides humiques) et phosphatés
• Pratique culturale : cultures alternées graminées / non graminées
(avantageux pour non graminées mais pas l’inverse)
• « Fer – tilisation » : chélates organiques (Fe-EDDHA =
sequestrène; monopole CIBA GEIGY (BASF depuis 2009)
• cher donc réservé aux cultures à haute valeur ajoutée
• apport annuel
• EDDHA entre dans la plante
BRIAT Jean-François /CNRS-UMR B&PMP
14. Pourquoi et comment améliorer la nutrition
en fer des plantes ?
Les solutions génétiques (amélioration des
plantes)
• Variabilité naturelle du contenu en fer : pour les graines entre 5 et
22 mg x kg-1 chez le riz, 10 et 160 mg x kg-1chez le maïs et 15 et
360 mg x kg-1 chez le blé (White and Broadley 2005 Trends Plant Sci 10: 386-593)
• Cependant les variétés cultivées ont faibles niveaux en fer =
minimum journalier requis dans la diète pas atteint. [Fe] grains de
blé stable entre 1845 et 1960, puis décroit rapidement depuis
introduction des variétés à haut rendement (Fan MS et al 2008 J Trace Elem
Med Biol 22: 315-324)
• Programmes amélioration contenu minéral des graines de
légumineuses (introgression, utilisation marqueurs moléculaires)
BRIAT Jean-François /CNRS-UMR B&PMP
15. Pourquoi et comment améliorer la nutrition
en fer des plantes ?
Les solutions biotechnologiques
(transgenèse) pour la nutrition des plantes
• Levée de chlorose et augmentation du rendement en grain d’un
facteur 8 de riz cultivé en sol calcaire après manipulation par génie
génétique de ses propriétés
• de réduction (surexpression réductase ferrique des racines
[Ishimaru et al 2007 PNAS 104 : 7373-7378])
• de chélation du fer (augmentation production sidérophores
par surexpression de la nicotiananmine aminotransférase
[Takahashi et al 2001 Nature Biotech 19 : 466-469])
BRIAT Jean-François /CNRS-UMR B&PMP
16. Pourquoi et comment améliorer la nutrition
en fer des plantes ?
Les solutions biotechnologiques (transgenèse)
pour la qualité des produits végétaux
(biofortification)
(Murgia et al 2011 Trends Plant Sci 17: 47-55)
• Plantes (laitue, maïs, riz, banane …) surexprimant les ferritines (Lucca
et al 2002 J Am Coll Nutr 21: 184S-190S)
• crée un puits de fer
• induit les systèmes de transport des racines
• 1,5 à 3 fois plus de fer dans les organes ciblés (feuilles,
graines)
• Nicotianamine (NA) et transporteur YSL =
• Facteur limitant pour acheminement Fe dans les graines
• Riz transgénique surexprimant NA synthase, YSL et ferritine =
X [Fe] et [Zn] grains par 4,4 à 6 fois et 1,6 fois respectivement
(Masuda et al 2012 Scientific Report 2 : 543)
BRIAT Jean-François /CNRS-UMR B&PMP